锂电池极片压花装置的制作方法

专利2025-11-10  3


本技术涉及锂电池制造,并且更具体地,涉及一种锂电池极片压花装置。


背景技术:

1、随着新能源行业的发展,锂电池市场上所占比例也越来越大,尤其是在电动汽车和储能行业的占比。常见的锂离子电池制作工艺分为叠片工艺和卷绕工艺,卷绕工艺相对比较成熟,另外设备成本低、自动化程度高,大多数电池制造企业使用卷绕工艺。然而,卷绕工艺生产的电池在注液和充放电后,正负极片发生反弹膨胀,造成电芯内部极片褶皱变形,进而影响电池的电性能和安全性能,严重缩减电池的使用寿命。

2、目前各大电池制造企业均在增大电芯容量,增加电池正负极片的长度和厚度,改善极片褶皱问题越来越迫切。常见的改善方案是极片压花工艺。极片压花工艺是在卷绕前对极片进行压花增厚处理,在极片表面形成不同形状的凸起点,使极片变厚,给另一极片留出充足反弹空间,电池在注液和化成、分容后,预留出的空间可以减少正负极片之间的应力,以达到改善极片褶皱的目的。

3、通过现有压花技术制得的极片,仍存在反弹空间不足的问题,正负极片间的应力仍然较大,改善极片褶皱问题的效果不佳,且压花过程中仍存在掉料和断带,以及极片卷绕困难等问题。


技术实现思路

1、根据本公开的实施例,提供了一种锂电池极片压花装置,以改善极片褶皱的效果,提升电芯的电性能。

2、在本公开中,提供了一种锂电池极片压花装置,该锂电池极片压花装置包括:

3、压花辊,其外周覆盖有柔性的第一胶垫,所述第一胶垫的外周面上均布有多个压花凸起;

4、配合辊,其外周面上均布有多个凹坑;所述凹坑的间隔处设置有多个配合凸起;

5、所述压花辊与所述配合辊组成对辊,所述压花凸起与所述凹坑的位置相对应,能够与所述凹坑相配合而向极片的与所述配合辊接触的一侧形成第一压花,所述配合凸起能够使所述第一胶垫压缩变形而向极片的与所述压花辊接触的另一侧形成第二压花。

6、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起为刚性凸起;所述压花凸起呈半圆球型;

7、所述凹坑呈半圆球型;

8、所述配合凸起为刚性凸起;所述配合凸起呈半圆球型。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起在平面投影的半径大于等于其高度;和/或,所述配合凸起在平面投影的半径大于等于其高度。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述配合辊的外周覆盖有柔性的第二胶垫,所述凹坑开设于所述第二胶垫上;

11、所述配合凸起包覆于所述第二胶垫内;

12、所述第二胶垫的厚度与所述配合凸起的高度相同。

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起之间呈等边三角形分布;所述压花凸起的密度为每平方厘米9~15个。

14、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述凹坑的外周均匀围设有6个所述配合凸起。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起的凸面上设置有多个突出于所述压花凸起凸面的辅助凸起。

16、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,多个所述辅助凸起以所述压花凸起的顶部为中心,呈放射状分布于所述压花凸起的凸面上。

17、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第一胶垫的厚度为5~10mm,

18、所述压花凸起的高度不超过极片厚度的1/10,设置为10~25μm。

19、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述第二胶垫的厚度为3~5μm,

20、所述配合凸起的高度为3~5μm。

21、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起平面投影半径的数值范围是15-30μm;所述配合凸起平面投影半径的数值范围是3-8μm。

22、如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述压花凸起边缘设置为过渡圆角,和/或,所述凹坑边缘设置为过渡圆角。

23、有益效果:

24、1.本实用新型提供的锂电池极片压花装置,通过压花凸起和配合凸起对极片进行双面压花,以提高极片的反弹空间,减少正负极片间的应力,改善卷芯内部受力及电芯内部极片的褶皱问题。

25、2.本实用新型提供的锂电池极片压花装置,将压花凸起设置于柔性的第一胶垫上,并在配合辊上设置与之对应的柔性的凹坑,在提高压花深度的同时,对压花过程中极片受到的压力进行缓冲,避免极片掉料或断带。

26、3.本实用新型提供的锂电池极片压花装置,通过在压花凸起上设置辅助凸起,可以有效增大极片表面积,改善电池中电解液对极片的浸润状态。

27、应当理解,
技术实现要素:
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征,亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。



技术特征:

1.一种锂电池极片压花装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

5.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

9.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

10.根据权利要求4所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

11.根据权利要求2所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:

12.根据权利要求1所述的锂电池极片压花装置,其特征在于:


技术总结
本技术提供了一种锂电池极片压花装置,该锂电池极片压花装置包括压花辊和配合辊,其中,压花辊的外周覆盖有柔性的第一胶垫,第一胶垫的外周面上均布有多个压花凸起;配合辊的外周面上均布有多个凹坑;凹坑的间隔处设置有多个配合凸起;压花辊与配合辊组成对辊,压花凸起与凹坑的位置相对应,能够与凹坑相配合而向极片的与配合辊接触的一侧形成第一压花,配合凸起能够使第一胶垫压缩变形而向极片的与压花辊接触的另一侧形成第二压花。该技术方案,能够提高极片的反弹空间,减少正负极片间的应力,改善卷芯内部受力及电芯内部极片的褶皱问题;同时,能够对压花过程中极片受到的压力进行缓冲,避免极片掉料或断带。

技术研发人员:王书超,陈坤,祁朋飞,赵星,周豪,王松,杨林,任玉杰,俞会根
受保护的技术使用者:卫蓝海博(淄博)新能源科技有限公司
技术研发日:20230928
技术公布日:2024/6/26
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